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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 양 민
- 발행연도
- 2022
- 저작권
- 한국해양대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수15
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β-Ga2O3의 고기능 소자 제작과 열방출 문제 해결을 위해 hetero-epitaxy 성장이 중요하다. 그래서 본 연구에서는 표면 거칠기를 위해 유기 금속 화학 증착법(MOCVD)으로 4H-SiC 기판 위에 여러 가지 성장 조건에서 ε-Ga2O3 박막들을 성장하는 실험을 수행하였다. 후에 β-Ga2O3의 전도성 이용을 위해 고온 열처리를 이용하여 결정 상(crystal phase) 전이에 의한 β-Ga2O3 박막들을 형성하였다. ε-Ga2O3 박막의 결정질은 성장온도는 665°C, 산소유량은 200sccm 조건에서 성장한 경우가 가장 좋은 조건 임을 알 수 있었고 상전이(Transformed) β-Ga2O3 박막은 ε-Ga2O3 박막을 665℃에서 산소유량이 200sccm로 성장한 후 산소 분위기로 900℃에서 10분간 열처리를 진행하였다. ε-Ga2O3 박막 성장의 경우, 육각형 모양의 핵생성 이후 박막 성장이 이루어지는 것을 확인할 수 있었으며, 육각형 핵 결정들의 배열 방향은 기판의 결정 방향과 밀접한 관계가 있음을 알 수 있었다. 그러나 육각형 모양의 핵 생성 후 2차원으로 형성된 ε-Ga2O3 박막의 결정 구조는 hexagonal 구조가 아니고 orthorhombic 구조를 가지고 있음을 XRD 분석을 통하여 확인할 수 있었다. 또한, 결정상 전이에 의한 방법이 아닌, 직접 β-Ga2O3 결정상 성장 방법으로 형성한 박막과 transformed β-Ga2O3 박막의 결정성을 비교 분석하였다. 직접 β-Ga2O3 결정상 성장 방법으로 형성한 박막에 비하여, ε-Ga2O3 결정상에서 β-Ga2O3 결정상으로 전이된 박막의 결정성이 훨씬 우수한 것을 확인할 수 있었다.
목차
1. 서론 12. 이론 32.1 전력반도체 32.2 Ga2O3 62.3 ε-Ga2O3, β-Ga2O3 82.4 ε-Ga2O3의 물리적 특성 93. 실험 방법 103.1 MOCVD 103.2 ε-Ga2O3 박막 성장 조건 123.3 β-Ga2O3 열처리 조건 133.4 측정 장비 및 방법 143.4.1 XRD 143.4.2 SEM 163.4.3 AFM 184. ε-Ga2O3의 상 제어 204.1 SiC 결정면의 영향 204.1.1 SEM 분석 204.1.2 XRD φ scan 분석 234.2 유량과 온도의 영향 264.2.1 현미경 분석 264.2.2 XRD ω-2θ scan 분석 284.2.3 XRD rocking curves 분석 305. β-Ga2O3의 상 제어 335.1 상전이 온도의 영향 335.1.1 XRD ω-2θ scan 분석 335.1.2 SEM 분석 355.1 Ga2O3 결정상에 따른 박막의 영향 375.1.1 XRD ω-2θ scan 분석 375.1.2 SEM, AFM 분석 395.1.3 XRD rocking-curve 분석 416. 결론 447. 참고문헌 45
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